机械设计课程试卷.docx

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1、机械设计课程试卷一、判断题（每小题 2 分，共 14 分）1、受横向载荷的普通螺栓所受的载荷是工作载荷加剩余预紧力。（）2、开式齿轮传动中最常见失效形式为磨损。（）3、在带传动中，带在大小带轮上的应力不相等，带在小带轮上的弯曲应力较大，而在大离心应力较大。（）带轮上的4、链传动能传递较大动力，但传动平稳性差。（）5、平键的工作表面为两面。）（6、蜗轮滚刀和齿轮滚刀可通用。（）7、滚动轴承内孔下偏差零。（）二、选择题（每小题 2 分，共 20 分）1、表示之间关系的曲线叫极限应力曲线sA、应力和时间 tsB、应力幅sa 和平均应力msC、疲劳极限r 和应循环次数 ND、疲劳极限s rN和应力循环

2、次数 N2、当被联接件之一很厚，联接需常拆装，常用联接。螺纹联接中按相同尺寸比较，成本最低的是联接。A、螺钉B、普通螺栓C、铰制孔螺栓D、双头螺柱3、存有一定安装误差时，我们宜采用。A、凸缘联轴器B、套筒联轴器C、弹性柱销联轴器D、齿轮联轴器4、润滑脂为润滑剂。A、气体B、液体C、半液体D、固体5、下列直径、系列相同的四种轴承中，承受径向载荷最大。A、向心短圆柱滚子轴承B、深沟球轴承C、角接触球轴承D、推力球轴承6、轴的周向定位中，承载能力最高的是。A、平键联接B、楔键联接C、半圆键联接D、花键联接7、大尺寸的蜗轮通常采用组合结构，其目的是。A、提高刚度B、延长寿命C、节约贵重金属D、提高传动

3、效率8、为了提高齿轮齿根弯曲强度应。A、增大模数B、增大分度圆直径C、增加齿数D、减少齿宽9、链磨损后将会导致。A、销轴的破坏B、套筒的破坏C、链板的破坏D、脱链10、同种材质、型号的 V 型带所能传递的功率主要取决于。A.传动比B.传递中心距和带长C.小带轮包角D.小带轮直径和带速三、简答题（每小题 4 分，共 16 分）1、什么是带的弹性滑动和打滑？它们对带传动有何影响？答：（1）由于带是弹性体，带的紧边和松边拉力不等，因而引起带与带轮之间的滑动成为弹性滑动，当外载荷增大，超过带与小带轮轮槽接触面间的摩擦力总和时带将沿着整个接触弧滑动，称为打滑。（2）弹性滑动使传动比增加，磨损增加，温度上

4、升，转动效率降低，打滑使传动失效，带将严重磨损。K2、齿轮设计中为什么要引入载荷系数么？K？它由哪几部分组成？Kb 与a 两系数本质区别是什答：由于原动机和工作机的类型，性能、工作情况不同，齿轮的制造、安装、误差、受载变形等因素的影响，齿轮在运转中产生附加载荷，载荷在齿面上分布也不均匀，因此要引入载荷系数 k，Av由四个部分组成，即 K = KK K bKa ，其中 K b 考虑作用在齿面上的载荷沿接触线呈不均匀分布的影响， K a为考虑同时啮合的点对齿轮间载荷分配不均匀的影响。3、常见轴上零件的轴向定位有哪几种（不少于五种）最常见周向定位是什么？ 答：三类 1）心轴，只承受弯矩而不承受转矩的

5、轴，如自行车前轮轴2） 传动轴，只承受转矩而不承受弯矩的轴，如汽车的传动轴。3） 转轴，既承受弯矩又承受转矩的轴，如齿轮减速器中的轴。4、什么是链传动的多边形效应？其影响因素有哪些？四、 图示用普通螺栓联接机座承受旋转力矩T=400Nm，轴向力 F =104N,螺栓布置如图示，已知Qa=200mm，b=80mm,c=20mm,L =300mm, L =150mm,接合面摩擦系数 f=0.15,防滑系数 K =1.2,螺栓相对12s刚度 C /(C +C )=0.3, 螺栓许用拉应力=120Mpa，接合面许用挤压应力 =90Mpa。试求联接bbmp螺栓组小径必须最小直径 d 。 （12 分）1五

6、、图示为斜齿轮一蜗杆传动装置，已知两者传动中心距相等，动力由齿轮 1 输入。功率为3KW，齿轮 1 的转速 n =1430rpm(转向如图)，齿轮传动参数 Z =23，Z =48，m =3mm, 蜗杆传动参数112n1为 Z =2，Z =27，m=6mm, q=9, 蜗杆传动效率=0.8(14 分)34（1） 分析齿轮 2，蜗轮 4 在啮合点受力大小，并画出方向（用分力表示）。（2） 判断蜗轮 4 的转向（标明在图上） （3）求斜齿轮螺旋角。（4）求蜗杆的螺旋升角。（5）蜗轮轴的输出扭矩 T 。4（注：斜齿轮、轴承的功率损失均忽略不计）六、齿轮轴由一对 30206 圆锥滚子轴承支承，C=248

7、00N,e=0.36, Y=1.7, 内部轴向力F =F /2Y，F =5200N, F =3800N, F =1200N, 方向如图所示。f =1.2, n=960rpm。求两轴srr1r2ap承寿命。（F /F e, X=0.4, Y=1.7, F /F e, X=1, Y=0）（12 分）arar12Fa七、试分析下列结构合理性。（12 分） 解题要点：（1） 支点轴向固定结构错误:无法调整轴承间隙，端盖与机座间应加调整垫片。（2） 转动件与静止件接触错误:右端盖不应与轴接触，孔径应大于轴径。（3） 轴上零件固定错误:套筒作用不确定，且轴上有键，无法顶住齿轮；齿轮的轴向固定不可靠（过定位

8、）；联轴器轴向位置不确定。（4） 加工工艺不合理: 联轴器键槽未开通；（5） 装配工艺错误 :轴肩直径过大，左轴承无法拆下；齿轮处键过长，轴颈右侧应减小长度； 左轴承处轴的长度太短且无倒角。（6） 润滑与密封错误 ：轴承处未加挡油盘；右端盖未考虑密封。机械设计模拟试题一、选择题（每题 2 分，共 20 分）1、一对相啮合的圆柱齿轮的 Z2Z1, b1b2, 其接触应力的大小为： A）. sH13sH2, B）.sH1sH2, C）.sH10.7Fa/Fr0.7XYX100.41Y 0.854、（本题 10 分）一个由 40Cr 制成的零件，已知 smax=185MPa, smin=-75MPa

9、, bs=1, es=0.9, ks=1.3, s-1=351MPa, ys=0.3, ss=550MPa,求此零件的疲劳安全系数和静强度安全系数。5、（本题10 分）指出图中齿轮轴系上的错误，并简要说明理由。机 械 设 计课程试题一、单项选择题：（每小题 1.5 分，共 12 分） 1联轴器和离合器的主要作用是。A. 防止机器发生过载B. 联接两轴使其一同旋转并传递转矩 C. 缓和冲击和振动D. 补偿所联接两轴的各种相对位移2. 按转矩 T 估算轴的直径，求出的结果应作为承受转矩作用的轴段的。A最小直径B最大直径C平均直径D危险直径 3在被联接件之一较厚、并经常装拆之处，应选用联接。A螺栓B

10、螺钉C双头螺柱D紧定螺钉4在滑动轴承的计算中，验算 pvpv目的是限制。A磨损B温升C点蚀D塑性变形5设计键联接时，平键的截面尺寸 bh 是按照确定的。 A轴的转矩B轴的转速C轴的直径D轮毂长度6p 表示链条节距，z 表示链轮齿数，当转速一定时，若要减少链传动的运动不均匀性和动载荷， 采取的措施是。A增大 p 和增大 zB减小 p 和减小 zC增大 p 和减小 zD减小 p 和增大 z7. 在带传动中，设 v1为主动轮圆周速度，v2为从动轮圆周速度，v 为带速，则。Av vvBv vvCv vvDv vv121212128. 若保持齿轮传动的中心距 a 不变，而增加齿数 z，下列说法中错误的是

11、。A改善传动的平稳性B减少金属切削量C增大重合度D提高轮齿的弯曲强度二、填空题：（每空 1.5 分，共 33 分） 1按其承受载荷方向的不同，滑动轴承可分为和。2. 蜗杆传动的失效形式有点蚀、齿根折断、齿面胶合、过度磨损等，其中可能性最大的是和。3. 链传动的失效形式有、和链条静力拉断。4. 代号为 6102 的滚动轴承类型是，其内径尺寸为mm，其公差等级为级。5. 带传动工作时，带与带轮之间的现象会导致传动比不恒定，但这是带传动正常工作时固有的特性；而带与带轮间的现象则是带传动的失效形式之一。6. 用双键时，两个平键应布置在，两个半圆键应布置在；但在强度校核时应按个键计算。7. 联轴器与离合

12、器的主要作用相似，但其根本区别是：离合器可以。8. 带传动的带速v 过大会导致，而 v过小又会使，因此在设计时需要验算带速。9. 设计一般使用的齿轮传动时，通常按保证强度及保证强度两准则进行设计。10. 取 30 个某种型号的滚动轴承进行寿命试验，若所加的载荷恰好等于该轴承的基本额定动载荷， 则该批轴承的寿命就是r（转）；若轴承运转到上述转数时停止试验，此时未失效的轴承数应该还有个。三、计算分析题：（每小题 13 分，共 39 分）1、下左图为斜齿轮蜗杆传动系统，小斜齿轮 1 为主动轮，其转向如图示，要求轴上蜗杆 3 与大斜齿轮 2 所受的轴向力相反。（1） 在图上画出小齿轮 1、蜗杆 3 轮

13、齿的螺旋线方向，并用文字标出蜗轮 4 的螺旋线方向和旋转方向；（2） 画出各轮所受轴向力的作用位置和方向（要写出力的符号）。2、如图所示，有一汽缸盖与缸体采用螺钉联接（图中只画出螺钉中心线）。已知汽缸中的压力 p2 Mpa，汽缸内径 D300 mm；螺钉个数 z12，许用拉应力120Mpa，为保证气密性要求， 螺钉剩余预紧力 F 1.7F（F 为螺钉的轴向工作载荷）。试求螺钉的小径d 。（解答做在下页，注11意题目要求）3、如图所示为安装着两个斜齿圆柱齿轮的转轴，它由一对圆锥滚子轴承支承。已知：大、小斜齿轮的轴向力分别为 F 3000N、F 8000 N，它们的方向如图示；轴承所受的径向载荷分

14、别为 FA1A2r113600 N、F 22100 N；轴承派生轴向力计算公式为 F F /(2Y)，Y1.7。试求两轴承的轴向载荷 Fr2dr和 F 。a1a2四、结构改错题：（16 分）如图所示为一轴系的部分结构。在错误处旁边注上数字编号 1、2、3、（相同类型错误只算一处），并在图下方说明错误原因（或者改正方法）。正确指出并说明 8 处错误就可得满分， 将正确之处指错 1 处则倒扣 1 分。机 械 设 计课程试题一、单项选择题：（每小题 1.5 分，共 12 分） 1、在链传动中，链条的节数应尽量取为（）。A、标准值B、偶数C、奇数D、5 的整数倍2、螺纹的公称直径是其（）。A、大径B、

15、中径C、小径D、分度圆直径3、在设计齿轮传动时，若中心距 a 保持不变，而增大模数 m，将可以使（）。A、齿面接触强度提高B、齿根弯曲强度提高C、接触与弯曲强度都提高D、接触与弯曲强度都不变4、只承受扭矩而不承受弯矩的轴称为（）。A、转轴B、心轴C、传动轴D、曲轴5、下列材料中，（）一般不能用作轴的材料。A、Q235B、45C、40CrD、HT2006、选择键的截面尺寸 bh 是按（）查标准选定。A、强度B、轴径C、转速D、转矩7、在下列的叙述中，（）不是常用的滑动轴承的优点。A、起动阻力小B、抗冲击、振动能力很强C、径向尺寸小D、承载能力很高8、某型号滚动轴承的基本额定寿命为 1000 小时

16、，那么该型号的一个轴承在承受基本额定动载荷的情况下，其实际使用寿命（）达到 5000 小时。A、不可能B、可能C、一定能二、填空题：（每空 1.5 分，共 27 分）1、代号为 30203 的滚动轴承的类型是，内径是mm。2、在链传动中，链节距 p 越大，冲击越；小链轮齿数 z 越少，冲击1越。3、在齿轮传动强度计算中，齿根弯曲疲劳强度计算所针对的失效形式是，齿面接触疲劳强度计算所针对的失效形式是。4、按分度圆直径从小到大，齿轮的结构形式采用、腹板式结构、四种。5、若已知不完全液体润滑径向滑动轴承的径向载荷 F（N）、轴颈转速 n（rmin）、轴颈直径 d（mm）、轴承宽度 B（mm），则轴承

17、工作能力的验算公式是、。6、联轴器所联两轴的相对位移形式一般分为 4 种，分别是、和综合位移。7、花键的齿形分为、两类。8、若蜗杆的头数 z 2，模数 m8 mm，直径系数 q10，则蜗杆的分度圆直径 d1mm。9、蜗杆的材料一般为，常用的蜗轮材料则为。10、在带传动类型中应用最广的是带传动；结构最简单、在传动中心距较大的情况下应用较多的是带传动。三、计算分析题：（共 39 分）1、如下图所示联轴器采用普通螺栓联接。已知转矩 T1000 Nm，螺栓（z8 个）分布在直径 D200 mm 的圆周上，两半联轴器接合面间摩擦系数 f0.12，取防滑系数K 1.2，螺栓材料的许用拉伸应力100 Mpa

18、。试求所需螺栓的小径 d 。（14 分）S12、作出带传动工作时带的应力分布情况示意图。要求在图上用文字标出各种应力的名称，并且要基本表达出各种应力分布的位置和大小情况。（图在下页，注意题目要求）（12 分）3、某一轴选用轴承6211（基本额定动载荷 C33.5 kN）支承。已知单个轴承受纯径向载荷 F 20 kN，转速 n65 r/min，载荷平稳（取载荷系r数 f 1）。试求轴承的寿命。（13 分）P四、结构改错题：（16 分）如图所示为一蜗杆蜗轮减速器的部分结构。在错误处旁边注上数字编号 1、2、3、（相同类型错误只算一处），并说明错误原因（或者改正方法）。正确指出并说明 8 处错误就可得满分， 将正确之处指错 1 处则倒扣 1 分。